KR101242674B1 - 약액 공급장치 - Google Patents

Abstract

포토리소그라피(photolithography)용 코터장치에 포토레지스트와 같은 감광성 약액을 공급하는데 사용되며, 특히 약액 중에 버블(bubble)이 유입된 상태로 공급되는 것을 방지할 수 있는 약액 공급장치를 개시한다.

그러한 약액 공급장치는, 감광성 약액이 토출되기 위한 토출구가 구비된 노즐 본체와, 이 노즐 본체 위쪽으로 세워져서 위치되는 지지면을 갖는 지지대와, 감광성 약액이 담겨지는 저장 공간을 구비하고 상기 지지면에 고정되어 상기 노즐 본체 위쪽에 위치되는 약액저장통과, 상기 노즐 본체와 상기 약액저장통 사이에 위치되어 이 약액저장통 내부에 담겨진 감광성 약액을 상기 노즐 본체측에 공급하기 위한 펌핑 압력을 발생하는 펌프와, 상기 저장 공간의 저면과 연결되어 이 공간에 담겨진 감광성 약액이 바닥면을 통하여 상기 펌프를 거쳐서 상기 노즐 본체에 공급될 수 있도록 연결되는 공급관들을 포함한다.

평판표시소자용 기판, 포토리소그라피 공정, 감광성 약액의 도포 작업, 포토레지스트, 노즐 본체, 토출구, 버블 제거, 도포 품질 향상

Description

약액 공급장치{chemical agent supply apparatus}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급장치의 전체 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 도 1의 요부를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 3은 도 1의 노즐 본체를 이용한 감광성 약액의 도포 작업을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 1의 일측면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급장치의 다른실시예를 설명하기 위한 도면이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

2: 노즐 본체 4: 지지대 6: 약액저장통

8: 펌프 10: 커버 G: 기판

W: 감광성 약액 L1, L2: 공급관 N: 토출구

본 발명은 약액 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포토리소그라 피(photolithography)용 코터장치에 포토레지스트와 같은 감광성 약액을 용이하게 공급할 수 있으며, 특히 약액 중에 버블(bubble)이 유입된 상태로 공급되는 현상을 방지할 수 있는 약액 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판표시소자용 기판 제조 공정 중에서 기판 표면에 소정의 패턴을 만드는 작업 방법으로는 주로 포토리소그라피(photolithography) 방식이 널리 이용된다.

이 방식은 노광 및 현상, 에칭 작업을 진행하기 전에 기판 표면에 포토레지스트와 같은 감광성 약액(sensitive material)을 일정한 두께로 도포하는 코팅 작업을 거친다.

이러한 코팅 작업에는 슬릿형의 노즐로 기판측에 감광성 약액을 도포하는 슬릿 코팅 방식의 코터장치가 이용되며, 이 코터장치는 약액 공급장치와 연결되어 이 약액 공급장치로부터 감광성 약액을 공급받는다.

상기 약액 공급장치는 노즐 본체로부터 이격되어 위치된 약액저장통과, 이 약액저장통에 담겨진 감광성 약액을 펌핑 압력으로 빨아들여서 상기 노즐 본체측에 일정한 압력으로 공급하기 위한 펌프를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 약액저장통과 펌프는 코팅 작업 영역에서 상기 노즐 본체의측방으로 이격 배치되어 공급관들로 각각 연결되어 있으며, 이 공급관들은 상기 펌프의 펌핑 압력에 의해 상기 약액저장통의 위쪽에서 감광성 약액을 빨아들여서 상기 노즐 본체로 공급될 수 있도록 배관된다.

그러나, 상기한 종래의 약액 공급장치는 상기 펌프와 약액저장통이 노즐 본 체의 측방으로 이격 배치되어 평면상으로 이원화(二元化)되어 있으므로 작업장 영역에서 과다한 공간을 점유할 뿐만 아니라, 장치의 소형화를 실현하기 어렵다.

그리고, 펌프의 펌핑 압력에 의해 약액저장통의 위쪽에서 감광성 약액을 빨아드릴 때 버블이 쉽게 유입될 수 있으므로 감광성 약액 중에 버블이 포함된 상태로 공급될 수 있다.

특히, 이와 같이 감광성 약액 중에 포함된 버블은 도포 작업시 기판의 도포층에 버블홀을 발생할 수 있으므로 코팅 품질 및 작업성을 저하시키는 한 요인이 될 수 있다.

이러한 버블 발생의 문제를 해결하기 위하여 펌프와 노즐 본체를 연결하는 공급관 일측에 배출관을 연결하고 별도의 수거통을 추가로 설치하여 노즐 본체에 감광성 약액을 공급하기 전에 약액 중에 포함된 버블을 배출하는 작업을 진행하고 있지만 만족할 만한 제거 효과를 얻기가 어렵다.

또한, 코팅 작업 중에 주기적으로 버블을 제거하는 별도의 작업을 진행하야 하므로 공정이 복잡하고 과다한 작업 시간이 소요되며, 버블의 제거시 감광성 약액이 과다하게 낭비되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 점유 공간을 대폭 줄일 수 있으며, 특히 감광성 약액 중에 버블이 제거된 상태로 공급할 수 있는 약액 공급장치에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,

감광성 약액이 토출되기 위한 토출구가 구비된 노즐 본체;

상기 노즐 본체 위쪽으로 세워져서 위치되는 지지면을 갖는 지지대;

감광성 약액이 담겨지는 저장 공간을 구비하고 상기 지지면에 고정되어 상기 노즐 본체 위쪽에 위치되는 약액저장통;

상기 노즐 본체와 상기 약액저장통 사이에 위치되어 이 약액저장통 내부에 담겨진 감광성 약액을 상기 노즐 본체측에 공급하기 위한 펌핑 압력을 발생하는 펌프;

상기 저장 공간의 저면과 연결되어 이 공간에 담겨진 감광성 약액이 바닥면을 통하여 상기 펌프를 거쳐서 상기 노즐 본체에 공급될 수 있도록 연결되는 공급관들;

을 포함하는 약액 공급장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급장치의 전체 구조를 나타내는 도면으로서, 도면 부호 2는 노즐 본체를 지칭한다.

이 노즐 본체(2)는 통상의 슬릿형 노즐 형태로 이루어질 수 있으며, 도포 작업이 진행되는 작업대(M) 일측에 배치된다.

상기 작업대(M)는 이송로울러와 같은 통상의 이송수단(M1)이 구비되어 평판표시소자용 기판(G, 이하 "기판"이라고 함.)의 이동 중에 포토레지스트와 같은 감광성 약액(W)의 도포 작업을 진행할 수 있는 작업면을 제공하는 통상의 구조로 이루어진다.

상기 노즐 본체(2) 저면에는 감광성 약액(W)을 토출하기 위하여 가늘고 길게 절개된 통상의 슬릿형(slit type) 토출(N)가 형성되어 있다.

상기 노즐 본체(2)는 상기 작업대(M) 일측에 설치된 지지대(4)에 고정 설치될 수 있으며, 이 지지대(4)는 내구성 및 강도가 우수한 금속이나 합성수지류의 판체가 용접 또는 체결부재로 체결 고정되어 형성될 수 있다.

상기 지지대(4)는 상기 작업대(M)를 사이에 두고 도 4에서와 같이 2개의 고정면(4a)이 지면으로부터 세워져서 통상의 게이트(gate) 타입의 지지체 형태로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 노즐 본체(2)는 상기 지지대(4)에 설치될 때 상기 2개의 고정면(4a)에 양측 단부가 각각 통상의 방법으로 고정되어 상기 토출구(N)의 절개 방향이 기판(G)의 이송 구간을 가로지르는 상태로 배치되어 도 1에서와 같이 고정될 수 있다.

즉, 상기 노즐 본체(2)는 상기 지지대(4)에 고정된 상태로 상기 토출구(N)를 통하여 감광성 약액(W)을 토출하면서 도 3에서와 같이 상기 작업대(M)의 이송수 단(M1)에 얹혀진 상태로 이동되는 기판(G)의 윗면에 통상의 슬릿 코팅 방식으로 도포 작업을 진행할 수 있다.

한편, 상기 노즐 본체(2)는 감광성 약액(W)을 저장 및 공급하기 위한 약액저장통(6) 및 펌프(8)와 연계되어 이들로부터 감광성 약액(W) 중에 버블이 제거된 상태로 공급받을 수 있도록 이루어진다.

상기 약액저장통(6)은 감광성 약액(6)이 담겨지기 위한 저장 공간(S)을 구비하고 상기 노즐 본체(2)의 위쪽에 이격 배치되어 상기 지지대(4)에 도 2에서와 같은 자세로 고정 설치될 수 있다.

상기 약액저장통(6)은 통상의 박스 형태로 이루어질 수 있으며, 재질은 내부식성 내화학성 등이 우수한 금속류 또는 합성수지류 중에서 사용될 수 있다.

그리고, 상기 약액저장통(6)의 일측에는 도 2에서와 같이 리필용 관체(S2)가 연결되어 이 관체(S2)를 통하여 상기 저장 공간(S) 내부에 감광성 약액(W)이 지속적으로 채워진다.

상기 펌프(8)는 도 2에서와 같이 상기 약액저장통(6)과 상기 노즐 본체(2) 사이에 위치된다.

이 펌프(8)는 2개의 포트(P1, P2)를 구비하여 펌핑 압력에 의해 어느 하나의 포트(P1)를 통해서 감광성 약액(W)이 유입되고 다른 하나의 포트(P2)를 통하여 일정한 압력으로 배출될 수 있는 통상의 유체(流體) 펌프 중에서 사용될 수 있다.

상기 펌프(8)는 상기 지지대(2)에서 브라켓트와 체결구를 이용한 통상의 방법으로 고정되어 상기 노즐 본체(2)와 상기 약액저장통(6) 사이에 도 4에서와 같은 자세로 고정 설치될 수 있다.

상기 펌프(8)를 사이에 두고 위,아래쪽에 배치된 약액저장통(6)과 상기 노즐 본체(2) 사이에는 2개의 공급관(L1, L2)이 각각 연결된다.

이 공급관(L1, L2)들은 내부식성 및 내화학성 등이 우수한 통상의 금속 또는 합성수지류의 파이프가 사용될 수 있다.

상기 각 공급관(L1, L2)들은 상기 약액저장통(6)에 담겨진 감광성 약액(W)이 상기 펌프(8)를 통하여 상기 노즐 본체(2)로 플로우되면서 공급될 수 있는 통로를 제공한다.

그리고, 상기 각 공급관(L1, L2)들은 상기 약액저장통(6)과 상기 펌프(8) 그리고 상기 노즐 본체(2) 사이에 연결될 때 관로 내부에 외부의 공기가 유입되는 것을 차단할 수 있도록 밀폐 상태로 연결된다.

상기 2개의 공급관(L1, L2) 중에서 어느 하나의 공급관(L1)은 상기 약액저장통(6)의 저장 공간(S) 형성하는 복수개의 내부면 중에서 도 2에서와 같이 바닥면(S1)과 상기 펌프(8)의 유입측 포트(P1) 사이에 도 2에서와 같이 연결된다.

즉, 상기 약액저장통(6)에 담겨진 감광성 약액(W)은 상기 저장 공간(S)의 바닥면(S1)측에서 상기 어느 하나의 공급관(L1)을 통하여 탑/다운 방식으로 플로우되면서 상기 펌프(8)측에 공급될 수 있다.

이와 같은 구조는 상기 저장 공간(S)에 담겨진 감광성 약액(W) 중에 버블이 발생되면 감광성 약액(W)의 수면 위로 자연 부상하여 바닥면(S1)측에는 일체의 버블이 존재하지 않는 상태가 지속되므로 버블이 제거된 상태로 감광성 약액(W)을 공 급할 수 있다.

그리고, 상기 펌프(8)의 펌핑 압력에 의해 상기 공급관(L1)을 통하여 감광성 약액(W)을 빨아들일 때 관로 내부에 외부 공기가 유입되는 현상을 근본적으로 차단할 수 있다.

또한, 상기 노즐 본체(2) 위쪽에서 상기 약액저장통(6)과 펌프(8)가 수직 방향으로 일원화된 상태로 배치되면 제한된 면적을 갖는 작업장에서 점유 공간을 최소화할 수 있고, 장치의 소형화는 실현할 수 있다.

더욱이, 종래의 약액 공급 구조와 같이 버블을 제거하기 위한 별도의 장치를 추가로 장착하거나 이 장치로 버블을 제거하는 통상의 벤틸레이션(ventilation) 작업에 소요되는 공정 및 시간 등을 절약할 수 있다.

상기 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급장치는 도 5에서와 같이 커버(10)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

이 커버(10)는 상기 펌프(8)와 상기 약액저장통(6)이 내부에 수용될 수 있는 크기의 공간을 갖는 박스 형태로 이루어질 수 있으며, 재질은 내구성 및 내화학성 등이 우수한 금속류 또는 합성수지류 중에서 사용될 수 있다.

상기 커버(10)는 상기 노즐 본체(2) 위쪽에서 상기 약액저장통(6)과 상기 펌프(8)를 외부로부터 차단할 수 있도록 도 5에서와 같이 고정 설치될 수 있다.

상기와 같이 커버(10)가 설치되면, 상기 약액저장통(6)과 펌프(8)를 각종 충격으로부터 보호할 수 있며, 특히 상기 펌프(6)의 구동시 기계적인 작동 소음을 대폭 줄일 수 있고, 구동 마찰에 의한 분진 등이 아래쪽으로 낙하되어 기판(G)의 이 송 구간으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 간단한 구조로 포토리소그라피(photolithography)용 코터장치에 포토레지스트와 같은 감광성 약액을 용이하게 공급할 수 있다.

특히, 코터장치의 노즐과 연계되어 탑/다운 방식으로 감광성 약액이 공급될 수 있도록 일체화되어 감광성 약액의 공급 중에 버블이 유입되는 것을 최대한 억제할 수 있고, 점유 공간을 최소화하여 장치의 소형화를 실현할 수 있다.

따라서, 기판에 감광성 약액을 도포하는 작업시 버블이 제거된 상태로 감광성 약액을 공급하여 한층 향상된 도포 품질과 작업성을 확보할 수 있다.

Claims (5)

1. 감광성 약액이 토출되기 위한 토출구가 구비된 노즐 본체;

   상기 노즐 본체 위쪽으로 세워져서 위치되는 지지면을 갖는 지지대;

   감광성 약액이 담겨지는 저장 공간을 구비하고 상기 지지면에 고정되어 상기 노즐 본체 위쪽에 위치되는 약액저장통;

   상기 노즐 본체와 상기 약액저장통 사이에 위치되어 이 약액저장통 내부에 담겨진 감광성 약액을 상기 노즐 본체측에 공급하기 위한 펌핑 압력을 발생하는 펌프;

   상기 저장 공간의 저면과 연결되어 이 공간에 담겨진 감광성 약액이 바닥면을 통하여 상기 펌프를 거쳐서 상기 노즐 본체에 공급될 수 있도록 연결되는 공급관들;

   상기 약액저장통과 펌프 전체면 또는 일부면을 외부로부터 차단할 수 있도록 설치되는 커버;

   를 포함하는 약액 공급장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지대는, 노즐 본체를 사이에 두고 2개의 고정면이 세워져서 위치되는 게이트 타입으로 이루어지는 약액 공급장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 펌프는 유체 펌프 중에서 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 약 액 공급장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 공급관들은 상기 약액저장통과 펌프 또는 펌프와 노즐 본체 사이에서 직선의 관로 구간을 형성하도록 배관되는 것을 특징으로 하는 약액 공급장치.

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